Энциклопедия авиации. Главный редактор: Г. П. Свищёв. Издательство: Москва, «Большая Российская Энциклопедия»



Скачать 38.76 Mb.
страница79/170
Дата17.10.2016
Размер38.76 Mb.
ТипКнига
1   ...   75   76   77   78   79   80   81   82   ...   170

Л. И. Франкштейн.


Схемы масляных систем основных типов: а — с «холодным» баком; б — с «горячим» баком; в — с короткозамкнутым циркуляционным контуром.

массовые силы в аэро- и гидродинамике — силы, пропорциональные массе жидкости, заключённой в элементе объёма, и не зависящие от существования соседних объёмов жидкости. Если обозначить через F вектор М. с., отнесенный к единице массы, то к элементу объёма d{{}}, в котором заключена жидкость с плотностью {{}}, будет приложена М. с. F{{}} d{{}}.

В гидродинамике наиболее важным примером М. с. является сила тяжести; для гравитационного поля Земли вектор F = g, причём вектор ускорения свободного падения g считается не зависящим от времени и направлен вертикально вниз. Сила тяжести существенна в задачах гидростатики, связанных с равновесием покоящейся жидкости, при анализе образования и распространения поверхностных волн, при движении воды в каналах, руслах рек и т. д. В аэродинамических задачах, связанных с обтеканием летательного аппарата или движением рабочего тела в воздушно-реактивным двигателе, силой тяжести воздуха (газа), как правило, пренебрегают.

Второй тип М. с. — силы инерции (такие, как центробежная и сила Кориолиса), которые действуют на все элементы массы, если их движение рассматривать в системе координат, движущейся с ускорением. Этот тип М. с. широко используется при исследовании обтекания лопастей винтов, лопаток компрессоров и турбин, в астрофизических задачах (например, движение атмосфер планет) и т. д. Третий тип М. с. — электромагнитные силы в жидкости, несущей электрический заряд, или в жидкости, через которую пропущен электрический ток. Задачи с учётом М. с. этого рода рассматриваются в магнитной гидродинамике (см. Электромагнитные явления в гидродинамике).

В. А. Башкин.


Мах (Масh) Эрнст (1838—1916) — австрийский физик и философ. Окончил Венский университет. Экспериментально изучал особенности обтекания тел при их движении со сверхзвуковыми скоростями и впервые осуществил визуализацию течения с помощью интерферометра Маха — Цендера, что позволило ему открыть образование в потоке ударных волн. В сверхзвуковой аэродинамике с именем М. связан ряд величин и понятий: Маха число, конус Маха, угол Маха, линия Маха и др.

Маха конус (по имени Э. Маха), характеристический конус, — область поля сверхзвукового течения, в которой распространяются бесконечно малые возмущения давления от точечного источника возмущений. Если в однородной сжимаемой среде со сверхзвуковой скоростью V движется точечный источник возмущений P, то при своём движении он порождает бесконечно малые возмущения давления, которые распространяются в среде со скоростью звука a. Расположение зон возмущающего течения для четырёх последовательных моментов времени показано на рис. Поскольку V > a, то возмущения, вызванные источником P в положениях 3, 2, 1 и 0, не могут догнать и обогнать источник P в положении 4. Таким образом, все возмущения будут распространяться в потоке внутри конуса с вершиной в точке P и углом полураствора {{}}, называемом углом Маха и определяемым по формуле sin{{}} = a/V = 1/M, где M — Маха число. Линия PA называется линией, или волной Маха; она является огибающей поверхностью передних фронтов звуковых волн, и на ней возмущения расположены наиболее плотно, так как все звуковые волны находятся в одной и той же фазе колебания — в фазе сжатия. Поверхность М. к. служит естественной границей, разделяющей всё пространство на две области — невозмущённую и возмущенную. Эта концентрация возмущений внутри М. к. определяет многие особенности аэродинамики больших скоростей.

Источником малых возмущений практически может служить любое малое препятствие, например риска или бугорок на обтекаемой поверхности. В сверхзвуковом потоке от каждого малого препятствия отходит волна Маха, ограничивающая область распространения вызванных этим препятствием возмущений. Это свойство используется в оптических методах исследования течений около тела, путём нанесения рисок на его поверхность.


В. А. Башкин.


Конус Маха.

Маха число — безразмерная величина M, равная отношению скорости движущейся среды V к местной скорости звука a: M = V/a. Характеризует влияние сжимаемости среды; названо по имени Э. Маха, который экспериментально изучал особенности сверхзвуковых течений и использовал указанную величину в качестве одного из подобия критериев. При исследовании обтекания летательного аппарата как один из критериев подобия используется число Маха полёта M{{}}, вычисляемое по параметрам невозмущающим телом (на бесконечности) набегающего потока и характеризующее режим обтекания в целом; дозвуковой (M{{}} < 1), трансзвуковой (|M{{}} — 1| < < 1), сверхзвуковой (M{{}} > 1) и гиперзвуковой (M{{}} > > 1). Каждый из этих режимов имеет свои специфические особенности. Например, при безотрывном обтекании профиля однородным потоком идеальной жидкости сопротивление его на дозвуковом режиме равно нулю (Д'Аламбера — Эйлера парадокс), однако на всех других режимах в поле течения образуются ударные волны, в которых кинетическая энергия необратимым образом переходит в тепловую, и вследствие этого профиль обладает конечным сопротивлением аэродинамическим. При обтекании тела дозвуковым потоком в некоторых точках (в каком-либо месте) вблизи его поверхности скорость потока может достигать скорости звука. Минимальное значение М. ч. невозмущающего потока, при котором местное М. ч. становится равным единице, называют критическим числом Маха М. Кроме того, обтекание тела сверх- и гиперзвуковым потоком не исключает возможность образования локальных дозвуковых областей течения, например, область течения между отошедшей ударной волной и поверхностью затупленного тела в окрестности его вершины. Поэтому при экспериментальных исследованиях необходимо выдерживать моделирование по М. ч.

М. ч. как безразмерная газодинамическая переменная определяется по местной скорости потока и местной скорости звука, и знание поля М. ч. позволяет понять особенности исследуемого течения. Режим обтекания тела зависит от его скорости V{{}} относительно среды и скорости звука a, в рассматриваемой среде, например для воздуха при температуре T = 15{{°}}С и нормальном давлении a{{}} = 340,6 м/с, а для воды a{{}} = 1470 м/с. При установившемся движении тела в атмосфере со скоростями V{{}} < 100 м/с (360 км/ч) M{{}} < 0,3 и влияние сжимаемости воздуха очень мало: максимальное различие в значениях газодинамических переменных, вычисленных без и с учётом сжимаемости, не превышает 4%. Поэтому при M{{}} < 0,3 воздух можно рассматривать как несжимаемую жидкость. При движении тела в воде в том же диапазоне скоростей М. ч. M{{}} < 0,07, и для всех обычных видов течения воды влияние сжимаемости пренебрежимо мало.

Каталог: library
library -> Практикум по дисциплине «Основы организационного управления в информационной сфере»
library -> Лабораторная работа № Изучение микроконтроллера msp430. Последовательный ввод-вывод и измерение температуры
library -> Программа вступительного экзамена для магистерской подготовки по специальности 1-40 80 01
library -> Лабораторная работа № Изучение микроконтроллера msp430. Аналоговый ввод-вывод и коммуникация
library -> Космодром Байконур. Наша гордость или боль?: Проблема крупным планом/Г. Искакова // Индустриальная Караганда. 2002. 19 янв
library -> Системы мониторинга региональных финансов
library -> Н. А. Иванова поведение домохозяйств на рынке труда в трансформационной экономике


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   75   76   77   78   79   80   81   82   ...   170


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал